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  開(kāi)始檢測(cè)

　　摘要以無(wú)錫某地道路施工近距離經(jīng)過(guò)尼康光學(xué)儀器廠為研究背景，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路邊和廠區(qū)內(nèi)精密儀器所在位置的環(huán)境振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，得出振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)速度以及鉛垂向Z振級(jí)衰減規(guī)律，預(yù)測(cè)廠區(qū)精密儀器處振動(dòng)幅值;并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比。結(jié)合國(guó)際通用的VC標(biāo)準(zhǔn)，以此評(píng)價(jià)壓路機(jī)振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響。研究結(jié)果表明，壓路機(jī)引起的地面振動(dòng)速度和鉛垂向Z振級(jí)隨振心距的增大逐漸減小，衰減規(guī)律符合負(fù)冪函數(shù)關(guān)系曲線。預(yù)測(cè)精密儀器位置處振速v=3.974×10-2mm/s，介于VC-A和VC-B曲線之間，滿足企業(yè)提出的精密儀器振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)測(cè)精密儀器位置處鉛垂向Z振動(dòng)級(jí)VLZ=67.519db，接近VC-A曲線限值，基本滿足企業(yè)提出的控制標(biāo)準(zhǔn)。在不考慮精密儀器基礎(chǔ)隔振系統(tǒng)的影響下，預(yù)測(cè)值基本符合環(huán)境振動(dòng)分析儀測(cè)量值。

　　關(guān)鍵詞振動(dòng)壓路機(jī)精密儀器VC標(biāo)準(zhǔn)Z振級(jí)

　　當(dāng)前，在城市公路新建以及改建過(guò)程中，振動(dòng)壓路機(jī)特別是重型壓路機(jī)由于壓實(shí)效果好，工作效率高，在公路修建過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。然而一些路線規(guī)劃不可避免地穿過(guò)工廠、醫(yī)院或科研機(jī)構(gòu)，對(duì)里面精密儀器的正常使用造成影響，這類(lèi)包括地鐵、火車(chē)運(yùn)行，壓路機(jī)碾壓等造成的環(huán)境振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響已成為了目前亟待解決的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者對(duì)此做了大量的研究工作，粟潤(rùn)德[1]研究了地面振動(dòng)疊加對(duì)精密儀器正常使用可能帶來(lái)的影響，提出了地面振動(dòng)存在一個(gè)“等振頻率”。張鵬飛[2]通過(guò)建立有限元模型，分析鐵路環(huán)境振動(dòng)對(duì)精密儀器影響，得出振動(dòng)幅值隨距離的衰減規(guī)律。張志峰，馮忠緒等[3，4]通過(guò)量綱法分析和對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回歸分析，提出壓路機(jī)引起的振動(dòng)衰減規(guī)律符合負(fù)冪函數(shù)關(guān)系曲線。楊凱[5]從Z振級(jí)和地震烈度的角度分析路基碾壓振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。于梅，武文山[6，7]通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)精密儀器測(cè)量和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了深入的研究。

　　本文以無(wú)錫某地道路施工近距離經(jīng)過(guò)尼康光學(xué)儀器廠為研究背景，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路邊和廠區(qū)內(nèi)精密儀器所在位置處的環(huán)境振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)其工程特性，分析以振動(dòng)壓路機(jī)為主的施工機(jī)械作業(yè)時(shí)對(duì)廠區(qū)內(nèi)精密儀器造成的影響，通過(guò)分析壓路機(jī)振動(dòng)的衰減規(guī)律及其對(duì)精密儀器的影響程度，以期為該地鐵施工過(guò)程和振動(dòng)控制提供參考依據(jù)和建議。

　　1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

　　1.1施工機(jī)械技術(shù)參數(shù)

　　本次測(cè)試主要涉及到的工程機(jī)械為徐工XS262MP振動(dòng)壓路機(jī)。振動(dòng)壓路機(jī)主要技術(shù)參數(shù)有:壓路機(jī)激振力、靜質(zhì)量、靜線壓力、振動(dòng)頻率等。具體參數(shù)見(jiàn)表1。

　　1.2測(cè)試儀器及布置

　　1.2.1測(cè)試儀器

　　現(xiàn)場(chǎng)路邊測(cè)試采用成都交博科技公司生產(chǎn)的L20型爆破測(cè)振儀，傳感器為DH610低頻速度傳感器，頻率響應(yīng)范圍為0.1～100Hz;廠房?jī)?nèi)采用的是AWA6256B+型環(huán)境振動(dòng)分析儀，用于測(cè)試精密儀器所在位置的環(huán)境振動(dòng)值VLZ10。

　　1.2.2儀器布置

　　車(chē)間外沿廠區(qū)路邊布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)(A1、A2、A3、A4)，與振動(dòng)點(diǎn)距離分別為12m、15m、30m、45m，旨在研究施工機(jī)械作業(yè)影響范圍和振動(dòng)衰減規(guī)律。車(chē)間內(nèi)重點(diǎn)保護(hù)儀器共4臺(tái)，距離壓路機(jī)振動(dòng)源處約100m，根據(jù)與企業(yè)協(xié)商確定需布置2個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別在MAIS和UA3P設(shè)備所在位置地面。具體儀器布置及測(cè)點(diǎn)位置如圖1所示。

　　2測(cè)試結(jié)果與分析

　　2.1振速衰減統(tǒng)計(jì)規(guī)律

　　描述振動(dòng)的參數(shù)包括:振幅、頻譜和持時(shí)，其中振幅是指以振動(dòng)速度、加速度或位移表述的峰值或有效值。施工機(jī)械振動(dòng)主要研究的即是地面振動(dòng)振幅的大小和其變化規(guī)律。

　　目前，針對(duì)環(huán)境振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響與評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際上廣泛采用的是ISO2631—2標(biāo)準(zhǔn)和VC標(biāo)準(zhǔn)(vibrationcriteria)，它們均限定了精密設(shè)備環(huán)境振動(dòng)允許值。ISO2631—2標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)為“機(jī)械振動(dòng)與沖擊—人體暴露于全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)—第二部分:建筑物內(nèi)的振動(dòng)(1～80Hz)”，該標(biāo)準(zhǔn)給出了建筑物內(nèi)環(huán)境振動(dòng)限制的建議[10];VC標(biāo)準(zhǔn)采用1/3倍頻程帶寬速度譜的形式，共繪有7條曲線，從VC-A到VC-G，每條曲線對(duì)應(yīng)一類(lèi)精密儀器環(huán)境振動(dòng)允許值[11]。表3中給出了兩種標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境振動(dòng)允許值。

　　在對(duì)尼康光學(xué)儀器廠實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，利用AWA6256B+型環(huán)境振動(dòng)分析儀，針對(duì)車(chē)間內(nèi)精密儀器(MAIS和UA3P設(shè)備)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的鉛垂向Z振級(jí)VLZ10開(kāi)展了測(cè)試，每次測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為15min，測(cè)試結(jié)果如圖6所示。結(jié)合尼康公司初步提出的精密設(shè)備振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)為63db，從圖6中測(cè)試結(jié)果可以看出，兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的背景振動(dòng)分別為58.85db和54.45db，平均值為56.65db，此值只比企業(yè)提出的控制標(biāo)準(zhǔn)63db小10%;振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)工作時(shí)的振級(jí)分別為72.85db和68.45db，平均值為70.65db，比控制標(biāo)準(zhǔn)大約12.1%;因此，在地面施工時(shí)，重點(diǎn)要注意振動(dòng)壓路機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)控制。

　　結(jié)合壓路機(jī)振動(dòng)速度衰減公式:v=272.74r-1.918，當(dāng)振心距r=100m時(shí)，振速v=3.974×10-2mm/s，介于VC-A和VC-B曲線之間;鉛垂向Z振級(jí)衰減公式VLZ=160.378r-0.188，當(dāng)振源距為100m時(shí)，反算出來(lái)的振動(dòng)級(jí)為67.519db，接近VC-A曲線限值，在不考慮精密儀器基礎(chǔ)隔振系統(tǒng)的影響，預(yù)測(cè)值基本符合環(huán)境振動(dòng)分析儀測(cè)量值。

　　相關(guān)期刊推薦：《科學(xué)技術(shù)與工程》雜志是中國(guó)科協(xié)主管、中國(guó)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究會(huì)主辦，本刊及時(shí)報(bào)道我國(guó)自然科學(xué)各學(xué)科基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究創(chuàng)新性結(jié)果，主要登載自然科學(xué)基金資助課題及國(guó)家、省部的重大科研項(xiàng)目的研究論文、研究簡(jiǎn)報(bào)、短訊以及自然科學(xué)各專(zhuān)業(yè)、各學(xué)科國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)和發(fā)展前景的綜述和評(píng)論?？晒┳匀豢茖W(xué)界科技工作者、工程技術(shù)專(zhuān)家、高等院校師生、自然科學(xué)與工程技術(shù)管理部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)和工作人員參閱。

　　3結(jié)論

　　1)廠區(qū)內(nèi)背景振動(dòng)平均值為56.65db，比企業(yè)提出的控制標(biāo)準(zhǔn)63db小10%，說(shuō)明設(shè)備的控制標(biāo)準(zhǔn)要求比較高;振動(dòng)壓路機(jī)工作時(shí)的振級(jí)平均值為70.65db，比企業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)大約12.1%;因此振動(dòng)壓路機(jī)作業(yè)應(yīng)該是今后施工控制的重點(diǎn)。

　　(2)壓路機(jī)引起的地面振動(dòng)速度和鉛垂向Z振級(jí)隨振心距的增大逐漸減小，衰減規(guī)律符合負(fù)冪函數(shù)關(guān)系曲線。衰減公式分別為振速:v=27.274r-1.918，Z振級(jí):VLZ=82.907r-0.211;預(yù)測(cè)距振源100m遠(yuǎn)精密儀器位置處振速:v=3.974×10-2mm/s，鉛垂向Z振級(jí):VLZ=67.519db;在不考慮精密儀器基礎(chǔ)隔振系統(tǒng)的影響下，預(yù)測(cè)值基本符合環(huán)境振動(dòng)分析儀測(cè)量值。

　　(3)為滿足精密儀器振動(dòng)監(jiān)測(cè)需求，應(yīng)盡快指定統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為環(huán)境振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響與評(píng)價(jià)提供依據(jù)。——論文作者：程琳王長(zhǎng)柏*許彪徐丹